DE861027C

DE861027C - Prism set for beam splitting and image erection

Info

Publication number: DE861027C
Application number: DEL10101A
Authority: DE
Inventors: Max Engelmann
Original assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Current assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Priority date: 1951-09-18
Filing date: 1951-09-18
Publication date: 1952-12-29

Description

Prismensatz für Strahlenteilung und Bildaufrichtung Die Erfindung bezieht sich auf einen Prismensatz für Strahlenteilung und Bildaufrichtung gemäß Patent 8oo 438. Nach dem Hauptpatent wird für ein derartiges geradsichtiges Prismensystem die Kombination eines Porroprismas erster Art mit einem solchen zweiter Art vorgeschlagen, wobei die Strahlenteilungsfläche gleichzeitig Reflexionsfläche eines der beiden Porrosysteme ist. Ein derartiger Prismensatz kann für die verschiedenartigsten optischen Geräte Verwendung finden, beispielsweise für einen Binokulartubus für Mikroskope, für Fernrohre u. dgl.Set of prisms for beam splitting and image erection The invention relates to a set of prisms for beam splitting and image erection according to Patent 8oo 438. According to the main patent, for such a straight prism system the combination of a Porro prism of the first type with such a second type proposed, wherein the beam splitting surface is simultaneously the reflection surface of one of the two Porro systems is. Such a prism set can be used for the most varied of optical Devices are used, for example for a binocular tube for microscopes, for telescopes and the like

Gemäß der Erfindung wird eine weitere zweckmäßige Ausführung eines derartigen Prismensatzes erreicht durch die Anordnung je eines Porrosystems zweiter Art für jeden Teilstrahlengang, wobei die Eintrittsflächen der beiden Porrosysteme in Richtung der optischen Achse des ungeteilt eintretenden Strahlenbündels hintereinander angeordnet sind und die erste Reflexionsfläche des das ungeteilte Strahlenbündel aufnehmenden Porrosystems teildurchlässig verspiegelt und mit einem Ergänzungsprisma verkittet ist. Die Anordnung der Reflexionsflächen der beiden Porrosysteme ist derart getroffen, daß die in ihnen bewirkte seitliche Strahlenversetzung in einander entgegengesetzten Richtungen beiderseits symmetrisch oder unsymmetrisch der optischen Achse des ungeteilt eintretenden Strahlenbündels erfolgt. Die beiden Porrosysteme zweiter Art können entweder als Drehachse verschwenkbar angeordnet sein., oder sie sind, unter Einschluß des Ergänzungsprimas, miteinander verkittet. Durch Einschaltung von Glaskörpern in die die seitliche Strahlenersetzung bewirkenden Teile der Porrosysteme lassen sich bestimmte Abstände der austretenden Strahlen voneinander erreichen. Bei Verwendung des erfindungsgemäß ausgebildeten Prismensatzes für einen binokularen Aufsatz für Mikroskope kann auf Rhomboidprismen zur Anpassung auf den Augenabstand verzichtet werden.According to the invention, a further expedient embodiment is a Such a set of prisms is achieved by arranging one Porro system each second Type for each partial beam path, with the entry surfaces of the two Porro systems one behind the other in the direction of the optical axis of the undivided incident beam are arranged and the first reflection surface of the undivided bundle of rays The receiving Porrosystem is partially transparent and mirrored with an additional prism is cemented. The arrangement of the reflective surfaces of the two Porro systems is like this struck that the lateral displacement of rays brought about in them is opposite to one another Directions on both sides symmetrical or asymmetrical of the optical axis of the undivided incoming beam occurs. The two Porro systems of the second kind can either be arranged pivotably as an axis of rotation., or they are cemented to one another, including the supplementary primer. By switching on from glass bodies into the parts of the Porro systems that cause the lateral radiation replacement certain distances between the exiting rays can be achieved. When using the prism set designed according to the invention for a binocular Attachment for microscopes can be placed on rhomboid prisms to adapt to the interpupillary distance be waived.

Einzelheiten der Erfindung und der Aufbau des Prisrnensätzes seien an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt: Fig. i eine Ansicht des 'Prismensatzes in perspektivischer Darstellung, wobei die einzelnen, fertigungsgemäß verwendeten Glaskörper des Prismensatzes zur besseren Veranschaulichung auseinander gezogen dar= gestellt sind, Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Prismensatzes gemäß - Fig. i, im verkitteten Zustand, Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des Prismensatzes mit durch zusätzliche Glaswege vergrößertem Abstand der austretenden Strahlen; die beiden Porrosysteme sind durch einen Luftspalt voneinander getrennt und können gegebenenfalls um die optische Achse des eintretenden Strahlenbündels schwenkbar angeordnet sein.Details of the invention and the structure of the prism set are given explained in more detail with reference to the drawing. It shows: FIG. 1 a view of the set of prisms in a perspective view, with the individual, used according to production Glass body of the prism set pulled apart for better illustration FIG. 2 shows a perspective view of the prism set according to FIG - Fig. I, in the cemented state, Fig. 3 is a perspective view of the prism set with increased distance between the exiting rays due to additional glass paths; the Both Porro systems are separated from one another by an air gap and can optionally be arranged pivotably about the optical axis of the entering beam.

Der Prismensatz besteht aus einem Porroprisma zweiter Art mit den Einzelprismen i, 2, dem Ergänzungsprisma 3, einem weiteren Porroprisma zweiter Art mit den Einzelprismen 4, 5 und dem Glaskörper 6. Das ungeteilte Strahlenbündel tritt durch die Fläche ja des Prismas i ein. Seine erste Reflexionsfläche ib ist teilverspiegelt und leitet den reflektierten Teil des eintretenden Strahlenbündels der zweiten Reflexionsfläche i ° zu.The prism set consists of a Porro prism of the second type with the Individual prisms i, 2, the supplementary prism 3, another Porro prism of the second kind with the individual prisms 4, 5 and the glass body 6. The undivided bundle of rays occurs through the area yes of the prism i. Its first reflective surface ib is partially mirrored and directs the reflected part of the incident beam of the second reflective surface i ° to.

Von der Reflexionsfläche i ° wird das Teilstrahlenbündel der ersten Reflexionsfläche 2a des Prismas 2 zugeführt und durch dessen zweite Reflexionsfläche 2b, um einen gewissen Betrag seitlich versetzt, wieder in die Eintrittsrichtung reflektiert. Vor der Austrittsfläche 2 ° des Prismas 2 ist der Glaskörper 6 angeordnet. Er dient zum Ausgleich der Glasweglängen. Die beiden Prismen i, 2 sind mit ihren Strahlendurchtrittsflächen rd, 212 einander zugekehrt.The partial beam of rays from the reflection surface i ° becomes the first Reflective surface 2a of the prism 2 supplied and through its second reflective surface 2b, laterally offset by a certain amount, again in the direction of entry reflected. The glass body 6 is arranged in front of the exit surface 2 ° of the prism 2. It is used to compensate for the length of the glass path. The two prisms i, 2 are with their Radiation passage areas rd, 212 facing each other.

Die teilverspiegelte erste Reflexionsfläche 1b des Porrosystems zweiter Art i, 2 ist mit dem Ergänzungsprisma 3 verkittet. Das an der Fläche 1b nicht reflektierte Teilstrahlenbündel tritt durch das Ergänzungsprisma 3 hindurch und wird durch die Eintrittsfläche 4.11 hindurch der ersten Reflexionsfläche 4b des Prismas4 des zweiten Porrosystems zweiterArt 4, 5 zugeleitet. Die Reflexionsfläche 4b leitet das Teilstrahlenbündel über die Reflexionsfläche 4° des Prismas 4 der Reflexionsfläche 5a des Prismas 5 zu. Von der Reflexionsfläche 5a wird das Teilstrahlenbündel der Reflexionsfläche 5b des Prismas 5 zugeführt und durch diese, um einen gewissen Betrag seitlich versetzt, wieder in die Strahleneintrittsrichtung abgelenkt, so daß es durch die Strahlenaustrittsfläche 50 austritt. Die beiden Teilprismen 4, 5 sind ebenfalls mit ihren Strahlendurchtrittsflächen 4d, 5d einander zugekehrt. Dieser aus fünf Prismen i, 2, 3, 4, 5 und dem Ausgleichsglaskörper 6 bestehende Prismensatz läßt sich zu einem festen Glaskörper verkitten, indem die Fläche rd des Prismas i mit der Fläche 211 des Prismas 2, die Fläche 3a des Ergänzungsprismas 3 mit der teilverspiegelten Fläche 1b des Prismas i, die Eintrittsfläche 4a des Prismas 4 mit der Austrittsfläche 3b des Ergänzungsprismas 3, die Durchtrittsfläche 4d des Prismas 4 mit der Durchtrittsfläche 59 des Prismas 5 und die Eintrittsfläche 6a des Ausgleichskörpers 6 mit der Austrittsfläche 2 c des Prismas 2 verkittet werden.The partially mirrored first reflection surface 1b of the Porro system of the second type i, 2 is cemented to the supplementary prism 3. The partial beam not reflected on the surface 1b passes through the supplementary prism 3 and is fed through the entry surface 4.11 to the first reflection surface 4b of the prism 4 of the second Porro system of the second type 4, 5. The reflective surface 4b guides the partial bundle of rays over the reflective surface 4 ° of the prism 4 to the reflective surface 5a of the prism 5. The partial bundle of rays is fed from the reflective surface 5a to the reflective surface 5b of the prism 5 and, laterally offset by a certain amount, is deflected back into the beam entry direction so that it exits through the beam exit surface 50. The two partial prisms 4, 5 are also facing each other with their beam passage surfaces 4d, 5d. This prism set consisting of five prisms i, 2, 3, 4, 5 and the compensating glass body 6 can be cemented to a solid glass body by connecting the surface rd of the prism i with the surface 211 of the prism 2, the surface 3a of the supplementary prism 3 with the partially mirrored surface 1b of prism i, the entrance surface 4a of the prism 4 cemented to the exit surface 3b of the supplementary prism 3, the passage surface 4d of the prism 4 with the passage surface 59 of the prism 5 and the entrance surface 6a of the compensating body 6 with the exit surface 2c of the prism 2 cemented will.

Soll der Abstand der beiden austretenden Teilstrahlenbündel eine bestimmte Größe haben, so läßt sich dieser Abstand durch verlängerte Glaswege 7, 8 zwischen den Flächen rd, 211 des einen Porrosystems bzw. den Flächen 4d, 511 des anderen Porrosystems vergrößern (Fig. 3). Diese Glaswegverlängerungen 7, 8 können gegebenenfalls auch ganz oder teilweise zum Ausgleich der unterschiedlichen Glaswege des Umkehrsystems benutzt werden, gegebenenfalls unter Aufgabe der Symmetrie zur öptischen Achse des ungeteilt eintretenden Strahlenbündels.Should the distance between the two exiting partial beams be a certain Have size, so this distance can be through extended glass paths 7, 8 between the surfaces rd, 211 of one Porro system and the surfaces 4d, 511 of the other Enlarge Porrosystem (Fig. 3). These glass path extensions 7, 8 can optionally also completely or partially to compensate for the different glass paths of the reversing system be used, if necessary, giving up the symmetry to the optical axis of the undivided incident beam.

Durch Anordnung eines Luftspaltes zwischen der Fläche 3b des Ergänzungsprismas 3, verkittet mit dem ersten Porrosystem zweiter Art i, 2, und der Eintrittsfläche 4a des zweiten Porrosystems zweiter Art 4,5 einerseits und der Eintrittsfläche 6a des Ausgleichglaskörpers 6 und der Austrittsfläche 2 ° des ersten Porrosystems zweiter Art i, 2 anderseits, ergibt sich die Möglichkeit, das Porrosystem 4, 5 gegenüber dem Porrosystem i, 2 und dem Glaskörper 6 um die Achse des ungeteilt eintretenden Strahlenbündels als Drehächse zu verschwenken. Von dieser Maßnahme kann mit Vorteil Gebrauch gemacht werden, beispielsweise zur Anpassung der beiden austretenden Teilstrahlengänge auf Augenabstand.By arranging an air gap between the surface 3b of the supplementary prism 3, cemented to the first Porro system of the second type i, 2, and the entry surface 4a of the second Porro system of the second type 4,5 on the one hand and the entry surface 6a of the compensating glass body 6 and the exit surface 2 ° of the first Porro system, the second Art i, 2 on the other hand, there is the possibility of the Porro system 4, 5 opposite the Porrosystem i, 2 and the glass body 6 around the axis of the undivided entering To pivot the bundle of rays as the axis of rotation. This measure can be advantageous Use can be made, for example, to adapt the two exiting partial beam paths on eye relief.

In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist eine bestimmte fertigungsmäßige Unterteilung der Porrosysteme zugrunde gelegt, die aber für das Wesen der Erfindung nicht zwingend ist. Im Rahmen der Erfindung liegt auch eine andere fertigungsmäßige Aufteilung der beiden Porrosysteme, gegebenenfalls zur Berücksichtigung besonderer optischer Abbildungserfordernisse, beispielsweise zur Einschaltung von Blenden ,oder sonstiger optischer Hilfsmittel.In the embodiments described above, there is a specific one The production-related subdivision of the Porro systems is based, but for the Essence of the invention is not mandatory. Also within the scope of the invention is one other production-related division of the two Porro systems, if necessary for consideration special optical imaging requirements, for example to switch on Apertures or other optical aids.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Prism set for beam splitting and image erection according to patent 8oo 438, characterized by the arrangement of a Porro system of the second type (i, 2 or 4, 5) for each partial beam path, the entry surfaces (yes, 4a) of the two Porro systems in the direction of the optical axis of the undivided incoming bundles of rays are arranged one behind the other, the first reflective surface (ib) of the Porro system (i, 2) receiving the undivided bundle of rays is partially transparent and cemented with a supplementary prism (3), and the arrangement of the reflective surfaces (ib, i °, 2a, 2b or 4b, 4e, 5a, 5b) of the two. Porro systems (i, 2 or 4, 5) is made such that the lateral beam displacement caused in the two Porro systems occurs in opposite directions on both sides, symmetrically or asymmetrically, of the optical axis of the undivided incoming beam.

2. Prism set according to claim z, characterized in that the two Porro systems of the second kind (i, 2 or q., 5) around the optical axis of the undivided entering The bundle of rays as the axis of rotation are pivotable relative to one another.

3. Set of prisms according to claim, characterized in that the two Porro systems (x, 2 and q., 5) and the supplementary prism (3) are cemented together. q ..

Prism set according to claim r, 2 or 3, characterized in that the different glass paths the partial beam paths in a manner known per se through at least one behind the Exit surface (2c) of the associated Porro system (r, 2) arranged glass body (6) is balanced, the glass body (6) optionally with its Porro system can be cemented.

5. Prism set according to one of claims z to q., Characterized through into the parts of the two Porro systems that cause the lateral radiation displacement activated glass path extensions (7, 8) to compensate for the glass path lengths and / or to bring about a certain distance between the exiting rays, possibly giving up the symmetry to the optical axis of the undivided entering Bundle of rays.